智能型流量计RS485通讯协议.doc

. 智能型流量计RS485通讯协议 （版本 1.1） 适用于： LUY 系列旋进旋涡流量计 FLWQ系列气体涡轮流量计 FLLQ系列气体罗茨流量计 2007年1月 流量计485通讯协议 1、RS485通讯协议要求.1 1.0基本格式.1 1.1命令单元.1 1.2校验单元.2 1.3多字节字段的字节流顺序.2 1.4有符号数据类型符号位的规定.2 1.5字段缺省值的规定.2 1.6协议版本号的规定.2 1.7字符转义.3 1.8命令体实际字节数的规定.3 1.9命令编码.3 1.10命令单元数据格式.3 1.10.1 仪表参数信息查询命令（0x20）.3 1.10.2 仪表数据查询 （0x21）.4 1.10.3 读取流量数据（按分钟） （0x22）.6 1.10.4 读取流量数据（按小时） （0x23）.6 1.10.5 仪表报警查询 （0x2A）.7 1.10.6 设置流量初始值 （0x82）.8 1.10.7 设置流量报警值（0x83）.8 1.10.8 设置压力报警值（0x84）.8 1.10.9 设置温度报警值（0x85）.8 1.10.10设置仪表时间（0x86）.9 1.10.11修改仪表系数（0x87）.9 1.10.12修改当地大气压（0x88）.9 1.10.13修改仪表地址（编号）（0x89）.9 1.10.14修改通讯速率（0x8A）.9 1.10.15修改压缩因子（0x8B）.9 1.10.16修改截止流量（0x8C）.9 2、接线说明.10 3、CRC-ITU计算方法.11 4、上位机读取流量计数据举例.12 .1、RS485通讯协议要求 1.0 基本格式 上位机（如电脑、数据采集器）和仪表以数据包的形式进行交互通信，一个完整的命令包由起始标志单元、命令单元、CRC校验单元、结束标志单元4部分组成。见表1。 表1 上位机和仪表信息交互命令包通用格式 起始标志单元 命令单元 校验单元 结束标志单元 0x7E 参见表2 CRC-CCITT(ITU) 0x7E 各单元说明如下： 起始标志单元：1字节长度，表示一个完整数据包（分组）起始标志，规定为0x7E。 命令单元：由命令控制头和命令体两部分组成。命令控制头包括：协议版本号、总包数、包序号、命令编号、上位机编号、仪表编号、应答标志、命令体长度8部分字段组成，共10个字节长度。命令体的解析方法和实际长度由控制部分的“命令编号”字段和“命令体长度”确定。 校验单元：针对协议中的“命令单元”进行校验（从“命令单元”的第一个字节计算到最后一个字节），采用CCITT(ITU-T)推荐的16位的x16+x12+x5+1（=0x1021），生成2字节的CRC校验和（低字节在前，高字节在后）。由于在数据通讯时，信息字节先传送或接收低位字节，如重新排位影响CRC计算速度，故设反转多项式0x8408，具体算法可参阅附录。 结束标志单元：1字节长度，表示一个完整数据包（分组）结束标志，规定为0x7E。 1.1 命令单元 命令单元由命令控制头和命令体组成，详见表2： 表2 命令单元组成格式 命令控制头 命令体内容 协议 版本 总 包数 包 序号 上位机编号 仪表 编号 命令编号应答标志命令体 长度 命令 数据 偏移 01 02 03 04 05-06 07 08 09-0A 长度 1 1 1 1 2 1 1 2 变长 数值 01 01 01 01 xx xx 表4 表3 表2有关字段备注说明如下： 协议版本：如果协议版本不相同，不处理，不应答。 总 包 数：如果一条命令需要分多包发送，该字段表示需要发送的总包数。（目前固定为1） 包 序 号：当前包的序号，取值范围1总包数。（目前固定为1） 上位机编号：上位机的唯一标识，仪表端对此数据原样返回。 仪表编号：上位机控制设备的唯一标识。（仪表端：如果仪表编号不相同，不处理，不应答。 命令编号：命令的唯一标识。详见表4。如果全部不匹配，仪表端返回命令编号错。 应答标志：作为命令的主动发起方，该字段填0。被动接收方对该字段不解析、不处理。如果作为应答消息，该字段作为应答标志。如果该字段非0x00，则表明最近收到的命令无法处理或出错。只有应答标志为0x00，“命令体长度”和“命令体”才有意义。应答标志编码详细见表3。 命令体长度：命令体字段的实际长度（以字节为单位）。在发送数据包之前，应先计算命令体长度。 命令数据：长度、解析方式由命令控制头的“命令体长度”和“命令编号”确定。 表3 应答标志编码定义 编码 含义 备注 0x00 成功 0x01 失败 0x02 命令编号错 0x03 包序号错 0x04 校验错 0xA0 其它错误 1.2 校验单元 根据数据包的“命令单元”生成CRC校验和。发送方根据“命令单元”成2字节的CRC检验和；同样，接收方收到完整的数据包后，根据“命令单元”生成新CRC检验和，如果新CRC和收到的校验和相等则表明该数据包有效，否则向发送方回送“校验错”的应答。 1.3 多字节字段的字节流顺序 合法的命令单元往往包含多字节字段，如CRC校验和等。为了保证对多字节字段的正确解析，现对多字节字段的字节流顺序做如下规定：低字节在前，高字节在后。例如，标方累积流量为0x12345678，4字节流量排列顺序为：0x78，0x56，0x34，0x12。 ASCII码格式的多字节流不进行倒序，如厂家名称“fu ma”，实际排列的顺序也为“fu ma”。 1.4 有符号数据类型符号位的规定 无论多字节数据类型还式单字节数据类型，有符号数的符号位统一采用Intel公司处理器的标识方法，即最高字节的最左边比特位为符号位。 本协议所规定的数字量和模拟量若无特殊说明均作无符号数处理。 1.5 字段缺省值的规定 在上位机和各种仪表进行命令交互的过程中，如果命令体中包含有对方不支持或保留的字段，发送方统一填0（接收方忽略即可）。 1.6 协议版本号的规定 协议版本号作为本协议的升级标志，取值范围为1-255，起始版本号从1开始编排，以后以1为单位递增。协议版本号是上位机和仪表命令交互共同遵守的协议标志。 1.7 字符转义 如果数据中有7E，将转义为两个字节（7D 5E）；如果数据中有7D，也将转义为两个字节（7D 5D）。转义所增加的字节数不计入数据串长度，应先还原为7D或者7E后，才能计算数据长度和校验CRC值。 1.8 命令体实际字节数的规定 命令单元由命令控制头和命令体组成，命令体的实际长度由控制头的“命令体长度”确定。所以“命令体长度”字段值必须严格按照协议填写，实际传送的命令体字节数也必须和“命令体长度”一致。 1.9 命令编码 上位机和仪表应用层交互命令编码的定义及其含义如下表4所示。 表4前后台通信命令列表 参数查询回应命令体（仪表上位机） 序号 参数名 长度子项位置 描述 1-4 流量报警下限值 4 单位（m3/h） 5 流量报警下限值小数位数1 现固定为3 6-9 流量报警上限值 4 单位（m3/h） 10 流量报警上限值小数位数1 现固定为3 11-14 压力报警下限 4 单位（Pa） 15-18 压力报警上限 4 19-20 温度报警下限 2 使用绝对温度，单位（K） 定点一位小数 21-22 温度报警上限 2 23-26 仪表系数 4 27 仪表系数小数位数 1 28-31 当地大气压 4 单位（Pa） 32-33 天然气相对密度 2 34-35 CO2摩尔分数 2 36-37 N2摩尔分数 2 38-41 下限截止流量 4 单位（m3/h） 42 下限截止流量小数位数 1 固定为3 43-46 上限截止流量 4 单位（m3/h） 47 上限截止流量小数位数 1 固定为3 48-147 100 厂家名称、产品型号、规格、出厂序号、产品版本等 148 溢出前小数位数 1 范围07 149 溢出后小数位数 1 范围07 150 出厂日期月 1 151 出厂日期日 1 152-155 出厂编号 4 6位数字(首位表示年) 156-264 保留 注： （1）被动应答方构造应答命令时，除“应答标志”和“命令体长度”字段根据实际情况修改外，命令控制头的其它字段和最近收到命令的命令控制头完全一样； （2）主动发起方发送命令包后建议保护定时器，保护定时器超时之前收到的应答算为有效应答，否则认为发送失败。 1.10 命令单元数据格式 1.10.1 仪表参数信息查询命令（0x20） 仪表设定参数查询命令（上位机仪表） 1.10.2 仪表数据查询 （0x21） 仪表当前数据查询命令（上位机仪表） 仪表信息查询回应命令体（仪表上位机） 序号 参数名 长度子项 位置描述 1-7 年 月 日 时 分 秒 周 7 8-11 标方累积流量 4 单位（m3/h） 12 标方累积流量小数位数 1 13-16 标方瞬时流量 4 单位（m3/h） 17 标方瞬时流量小数位数 1 现固定为3 18-21 工方累积流量 4 单位（m3/h） 22 工方累积流量小数位数 1 23-26 工方瞬时流量 4 单位（m3/h） 27 工方瞬时流量小数位数 1 现固定为3 28-31 可清零标方累积流量 4 单位（m3/h） 32 上者小数位数 1 33-36 绝对压力* 4 单位（Pa） 37-38 绝对温度* 2 定点一位小数 单位（K）39-40 仪表状态ST 2 保留 Bit F 保留 Bit E 保留 Bit D 保留 Bit C 保留 Bit B 保留 Bit A 保留 Bit 9 保留 Bit 8 保留 Bit 7 保留 Bit 6 保留 Bit 5 外部存储器存在 Bit 4AT45DB041 温度传感器存在 Bit 3复位时温度值无效 压力传感器存在 Bit 2复位时压力值无效 三线制外电源 Bit 1 两线制外电源 Bit 0 41-42 告警标志AL 2 保留 Bit F 保留 Bit E 保留 Bit D 保留 Bit C 保留 Bit B 保留 Bit A 保留 Bit 9 压温传感器短路 Bit 8 电池二级欠压 Bit 7 电池一级欠压 Bit 6 温度超上限 Bit 5 温度超下限 Bit 4 压力超上限 Bit 3 压力超下限 Bit 2 流量超上限 Bit 1 流量超下限 Bit 0 43-44 流量信号频率 2 整数，单位Hz 45-46 电池电压 2 定点两位小数，单位V 47-64 保留 18 命令 含义 备注说明 0x20 仪表设定参数查询 各种报警/仪表系数/大气压/压缩因子/信息 0x21 仪表当前数据查询 时间/流量/压力/温度/状态/报警标志 0x22 查询一月内的流量（按分钟） 年月日时分/流量/压力/温度 0x23 查询一年内的流量（按小时） 年月日时X/流量/压力/温度 0x82 设置流量初始值 标况流量/小数点/工况流量/小数点/清零 0x83 设置流量报警值 工况瞬时流量下限/小数点/上限/小数点 0x84 设置压力报警值 绝对压力下限/上限 0x85 设置温度报警值 绝对温度下限/上限 0x86 设置仪表时间 年/月/日/时/分/秒/周 0x87 修改仪表系数 仪表系数/小数点 0x88 修改大气压设置值 当地大气压 0x89 修改仪表地址 地址编号 0x8A 修改通讯速率 新的通讯波特率 0x8B 修改压缩因子设置值 天然气相对密度/ CO2摩尔分数/ N2摩尔分数 0x8C 修改截止流量设置值 工况瞬时流量截止下限/小数点/上限/小数点 注: （1） 所谓位标志均为置位（=1）为有效，复位（=0）为无效。 举例：外电源置位表示存在外电源，为0表示外电源不存在，不要向其它的相反面延伸，如外电源为1并不意味着无内电源。 （2） 表中告警项保留的字节或比特全部填0。（接收方忽略即可） （3） 压力、温度为0时表示压力或者温度无效（同时压力、温度传感器存在标志会复位）。 *标志位还可能会增加 1.10.3 读取流量数据（按分钟） （0x22） 读取分钟流量数据（上位机仪表） 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 年 1 2 月 1 3 日 1 4 时 1 5 分 1 读取分钟流量数据（仪表上位机） 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 年 1 2 月 1 3 日 1 4 时 1 5 分 1 6-9 流量 4 10-13 压力 4 无压力则0xFF 14-15 温度 2 无温度则0xFF 16 流量的小数位数 1 1.10.4 读取流量数据（按小时） （0x23） 读取小时流量数据（上位机仪表） 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 年 1 2 月 1 3 日 1 4 时 1 读取小时流量数据（仪表上位机） 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 年 1 2 月 1 3 日 1 4 时 1 5 分 1 固定为0 6-9 流量 4 10-13 压力 4 无压力则0xFF 14-15 温度 2 无温度则0xFF 16 流量的小数位数 1 注：（1）返回的温度数据是扩大了10倍的绝对温度，计算公式为： 实际温度=（value-2732）/10 （2）在未检索到数据时，相应的位置填充0xFF 1.10.5 仪表报警查询 （0x2A） 仪表报警查询 0x2A（仪表上位机） 序号 参数名 长度 子项 位置 描述 1-2 仪 表 状 态 ST 2 保留 Bit F 保留 Bit E 保留 Bit D 保留 Bit C 保留 Bit B 保留 Bit A 保留 Bit 9 保留 Bit 8 保留 Bit 7 保留 Bit 6 保留 Bit 5 外部存储器存在Bit 4 AT45DB041 温度传感器存在Bit 3 复位时温度值无效 压力传感器存在Bit 2 复位时压力值无效 三线制外电源 Bit 1 两线制外电源 Bit 0 3-4 告 警 标 志 AL 2 仪表活动 Bit F 仪表已连接 Bit E 保留 Bit D 保留 Bit C 保留 Bit B 保留 Bit A 保留 Bit 9 压温传感器短路Bit 8 电池二级欠压 Bit 7 电池一级欠压 Bit 6 温度超上限 Bit 5 温度超下限 Bit 4 压力超上限 Bit 3 压力超下限 Bit 2 流量超上限 Bit 1 流量超下限 Bit 0 5-11 时间 7 年 月 日 时 分 秒 周 1.10.6 设置流量初始值 （0x82） 流量初始值命令体 序号 参数名 长度子项位置 描述 1-4 标方累积流量 4 范围099999999 5 实际小数位数A1 1 范围07 6-9 工方累积流量 4 范围099999999 10 实际小数位数A2 1 范围07 11 溢出前小数位数B 1 范围07 12 溢出后小数位数C 1 范围07 注：BA（1,2）C 1.10.7 设置流量报警值（0x83） 报警初始值命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1-4 流量下限值 4 单位（m3/h） 5 小数位数 1 固定为3 6-9 流量上限值 4 单位（m3/h） 10 小数位数 1 固定为3 1.10.8 设置压力报警值（0x84） 报警初始值命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1-4 压力下限值 4 单位（Pa） 5-8 压力上限值 4 单位（Pa） 1.10.9 设置温度报警值（0x85） 报警初始值命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1-2 温度下限值 2 单位（K），定点一位小数 3-4 温度上限值 2 1.10.10设置仪表时间（0x86） 设置仪表时间命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1-7 年月日时分秒周 7 1.10.11修改仪表系数（0x87） 修改仪表系数命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1-4 仪表系数 4 范围199999999 5 小数位数 1 范围03 1.10.12修改当地大气压（0x88） 修改当地大气压初始值命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1-4 当地大气压 4 单位（Pa） 1.10.13修改仪表地址（编号）（0x89） 修改仪表地址命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 新地址编号 2 高字节代表仪表类型，暂时留空 1.10.14修改通讯速率（0x8A） 修改通讯速率命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 新速率 1 01:300; 02:600; 03:1200; 04:2400; 05:4800; 06:9600; 07:19200 08:38400 1.10.15修改压缩因子（0x8B） 修改压缩因子初始值命令体 序号 参数名 长度子项 位置 描述 1 天然气相对密度 2 255 2 CO2摩尔分数 2 255 3 N2摩尔分数 2 0) nCount-; wCRC = wCRC (WORD)(0xFF&*pPtr+); for (i=0; i 1 0x8408; else wCRC = wCRC 1; wCRC = (wCRC 8) & 0xFF); return wCRC; 3.2 CRC-ITU（CC ITT）查表算法 / CRC-ITU余式表 const WORD crc_itu_table16= 0x0000, 0x1081, 0x2102, 0x3183,0x4204, 0x5285, 0x6306, 0x7387, 0x8408, 0x9489, 0xa50a, 0xb58b, 0xc60c, 0xd68d, 0xe70e, 0xf78f ; WORD CalcCRC-ITU (BYTE *pPtr,WORD nCount) BYTE ucTmp; WORD wCRC=0; while(nCount- 0) ucTmp = (BYTE)(wCRC&0x000f); wCRC = 4; wCRC = crc_itu_table ucTmp(*pPtr&0x0f); ucTmp = (BYTE)(wCRC&0x000f); wCRC = 4; wCRC = crc_itu_table ucTmp(*pPtr4); pPtr+; ucTmp = wCRC 8; wCRC = 8; wCRC |= ucTmp; return wCRC;